CN111393058A - 一种节能低碳软瓷装饰材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其制备方法包括以下步骤：S1、备料；S2、将高炉渣、瓷碴以及废砂与硅烷偶联剂反应，得到第一无机粉；将石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸反应交联得到第二无机粉；S3、将第一无机粉与第二无机粉混合，加入在50‑65℃下搅拌20‑30min，加入颜料、硅藻土和聚丙烯纤维和玄武岩纤维后加入镀银空心玻璃微珠，混合后加入水和镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在120‑150℃下压制成型，在180‑220℃下固化，脱模得到；本发明提供的节能低碳软瓷装饰材料通过上述方法制备得到，本发明具有制备得到节能低碳、具有良好的保温隔热性能且硬度高的软瓷的优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑装饰技术领域，更具体地说，它涉及一种节能低碳软瓷装饰材料及其制备方法。
背景技术
软瓷(MCM材料)是一种新型的节能低碳装饰材料，是一种新型柔性面装饰材料，以水性聚合物乳液与水泥、泥土、石英砂或矿粉等无机物通过成型加工得到，是一种生态环保建筑材料。软瓷的外观酷似陶瓷，但缺乏传统陶瓷材料冰冷、沉重、易碎的质感，具有质轻体薄、拒水透气、色泽天然、花纹繁多及柔韧装饰，极大地丰富和美化了人们的生活和工作环境；此外，相较于难以降解的传统陶瓷砖以及大部分装饰材料，软瓷装饰材料使用到一定年限，或其款式或色彩需要更新时，可完全将其回收再加工成新品或还原成普通砂土用于耕种，符合建筑回归自然的要求，软瓷技术在节能减排的指标上符合环保节能的发展趋势，是建筑垃圾再利用的一种低碳环保装饰材料，具有广泛的推广价值。
随着技术的发展，人们相继开发出仿石材、仿皮纹、仿木纹等种类繁多、丰富多彩的软瓷，软瓷建筑装饰材料表现力极强，不仅可以逼真地表现石材、陶瓷、木、皮、针织、金属板、编织、清水板等现有材质地颜色和质感，更可按照建筑师、设计师地设计要求，创造具有个性化的表现形式。而且软瓷建筑装饰材料可用于多种基层上，如新建建筑的混凝土、砖以及各种墙材或既有建筑的陶瓷砖、石材、涂料、木面、钢板铝板、活动板房等饰面层上，其应用广泛。
但是现有目前市场上所销售的软瓷主要是由90％的泥土，10％的水溶性添加剂，经过400℃以上高温烧制而成，虽然软瓷具有耐磨、富有弹性等优势，但是其存在的缺点是其热稳定性差，保温隔热性能较差，将其装饰于建筑材料的时候硬度低，应该研究一种具有良好的保温隔热性能且硬度高的软瓷装饰材料对于建筑装饰材料领域具有积极的意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其具有能够制备得到的节能低碳、具有良好的保温隔热性能且硬度高的软瓷的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种节能低碳软瓷装饰材料，其具有节能低碳、具有良好的保温隔热性能且硬度高的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、备料：准备高炉渣、石粉、瓷碴、废弃水泥块和废砖头粉碎制得的废砂；
S2、改性：将高炉渣、瓷碴以及废砂与硅烷偶联剂在90-130℃下反应，对原料进行改性干燥处理，得到第一无机粉；
将石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸在80-110℃下反应交联得到第二无机粉；
S3、以重量份数计，将40-60份第一无机粉与20-40份第二无机粉混合，加入5-15份白炭黑在50-65℃下搅拌20-30min，加入0-3份颜料、1-5份硅藻土和5-10份聚丙烯纤维和2-4份玄武岩纤维后加入5-10份镀银空心玻璃微珠，混合后加入5-10％的水和10-15份镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在120-150℃下压制成型，在180-220℃下固化，脱模得到。
通过采用上述技术方案，本发明中选用的无机料高炉渣、瓷碴、石粉和废弃水泥块和废砖头粉碎制得的废砂均为建筑废弃物，用于软瓷制备，可以实现资源的综合利用，生产过程无污染，废料可循环利用，实现了节能低碳生产，而且环保。本发明中石粉采用铝酸酯偶联剂和硬脂酸改性，硬脂酸的添加可以强化无机粉体的疏水性，提高软瓷的防水性能，也可以降低偶联剂的使用量。
本发明中添加白炭黑起到粘结作用，聚丙烯纤维和玄武岩纤维以及空心微珠的添加可以增强软瓷的强度，而且玄武岩纤维化学稳定性和耐高温性能高，还可以起到阻燃的作用，硅藻土具有天然的多孔性构造，具有一定的隔热保温效果，空心微珠中空的球体结构，使得最终软瓷具有优良的隔热效果，导热系数低，尤其空心微珠表面覆银，可以对热辐射起到阻隔作用，减少对热辐射的吸收，进一步降低空心微珠的导热系数，而且空心微珠具有较好的抗冷热收缩性，从而增强软瓷的弹性以及抗裂性。最终在发明的体系配比下，制得的软瓷具有较高强度的同时具有良好的保温隔热性能。
本发明进一步设置为：所述镀银空心玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：清洗：空心玻璃微珠表面清洗，用热碱液将空心玻璃微珠表面的油污洗掉；
预处理：将空心玻璃微珠浸入SnCl2的酸溶液中进行敏化形成活性表面，使玻璃微珠表面吸附一层含亚锡离子的胶体膜，然后将敏化后的空心玻璃微珠浸入PdCl2活化液中，Pd2+与微珠表面的锡离子发生氧化还原反应，生成自催化中心；镀银：将质量比为1：5-1：8的预处理后的空心玻璃微珠和水混合得到悬浮液，然后将镀液加入到悬浮液中，得到镀银空心玻璃微珠，镀液包含质量比为1:0.8:0.3:0.8-1:1:0.5:1的硝酸银、络合剂、稳定剂和还原剂，络合剂选用氨水或三乙醇胺，空心玻璃微珠和镀液的质量比为1:0.3-1:0.5。
通过采用上述技术方案，首先对空心玻璃进行油污清洗，然后浸入SnCl2的酸溶液中，使玻璃微珠表面吸附一层微溶于水的凝胶状物质，然后再用PdCl2的活化液对空心玻璃微珠处理，Pd2+与微珠表面的锡离子发生氧化还原反应，生成具有催化化学镀银过程性能的Pd纳米粒子，然后再将经过预处理后的空心玻璃微珠浸入含有还原剂和银氨溶液的镀液中，通过溶液中的氧化还原反应银离子沉积再微珠表面形成银层，实现空心玻璃微珠的镀银作业。
本发明进一步设置为：镀银空心玻璃微珠的制备方法清洗步骤后还包括粗化步骤，将清洗后的空心玻璃微珠浸入氢氟酸中，对空心玻璃微珠表面侵蚀形成微孔。
通过采用上述技术方案，采用上述处理步骤后，空心玻璃微珠表面形成较多的微孔或凹槽，可以增强微珠表面的吸附离子能力，进而增强玻璃微珠与银的结合力。
本发明进一步设置为：镀银空心玻璃微珠的制备方法的镀银步骤中，镀液还包括表面活性剂，所述硝酸银与所述表面活性剂的质量比为1:0.1-1:0.3，所述表面活性剂选用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和硫脲中的一种或多种；
所述还原剂选用酒石酸钾钠、葡萄糖、甲醛、水合肼、硼氢化钠中的一种或多种，优选为酒石酸钾钠和葡萄糖混合；所述稳定剂选用聚乙二醇、乙醇、羧甲基纤维素钠和明胶中的一种或多种，优选为聚乙二醇。
本发明进一步设置为：镀银空心玻璃微珠的制备方法的镀银步骤中，镀液的添加顺序为先依次加入还原剂、稳定剂和表面活性剂，然后再滴加硝酸银与络合剂。
通过采用上述技术方案，采用上述原料及其添加顺序，使得最终空心玻璃微珠镀银层效果好，且均匀度好。
本发明进一步设置为：S1步骤中，石粉由1000目、800目和500目的石粉按照质量比为1：1：1的质量比混合均匀得到；
高炉渣和瓷碴分别由1000目、800目和500目的高炉渣和瓷碴按照质量比为0.5：1：0.5的质量比混合均匀得到，废砂由废弃水泥块和废砖头粉碎后得到1000目、800目和500目的废砂按照质量比为1：1：1的质量比混合均匀得到。
通过采用上述技术方案，不同大小的无机粉体可以相互之间填充，小颗粒填充于大颗粒粉体之间，进而增强软瓷的强度。
本发明进一步设置为：步骤S2中所述硅烷偶联剂采用3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
本发明进一步设置为：步骤S2中，石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸的质量比为1：0.3：0.1-1：0.5：0.2；高炉渣、瓷碴以及废砂与硅烷偶联剂的质量比为1：0.8：1.5：0.4-1：1：2：0.5。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种节能低碳软瓷装饰材料，通过上述提供的制备方法制备得到。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明中以改性无机粉为主原料，聚丙烯纤维和玄武岩纤维以及空心微珠的添加可以增强软瓷的强度，且玄武岩纤维化学稳定性和耐高温性能高，可以起到阻燃的作用，硅藻土具有天然的多孔性构造，具有一定的隔热保温效果，空心微珠中空的球体结构，使得最终软瓷具有优良的隔热效果，导热系数低，尤其空心微珠表面覆银，可以对热辐射起到阻隔作用，减少对热辐射的吸收，进一步降低软瓷的导热系数，制得的软瓷具有较高强度的同时具有良好的保温隔热性能；
2、本发明中选用的无机料高炉渣、瓷碴、石粉和废弃水泥块和废砖头粉碎制得的废砂均为建筑废弃物，用于软瓷制备，可以实现资源的综合利用，生产过程无污染，废料可循环利用，实现了节能低碳生产，而且环保。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明中无机粉为建筑废弃物，其余原料均可市售获得，其中聚丙烯纤维的长度为6-12mm，购自廊坊绿奥新型建材有限公司，玄武岩纤维购自石家庄睿远矿产品有限公司，纤维长度为1-3mm；
铝酸酯偶联剂购自南京全希化工有限公司，型号为QX-140。
镀银空心玻璃微珠的制备例
镀银空心玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：
清洗：空心玻璃微珠表面清洗，用热碱液将空心玻璃微珠表面的油污洗掉；
粗化：将清洗后的空心玻璃微珠浸入氢氟酸(质量浓度为10％)中，对空心玻璃微珠表面侵蚀形成较多的微孔或凹槽，增强微珠表面的吸附离子能力，增强空心玻璃微珠与银的结合力；
预处理：将空心玻璃微珠浸入SnCl2的酸溶液(质量浓度为5％SnCl2+1％HCl)中进行敏化形成活性表面，使玻璃微珠表面吸附一层含亚锡离子的胶体膜，然后将敏化后的空心玻璃微珠浸入质量浓度为5％的PdCl2活化液中，Pd2+与微珠表面的锡离子发生氧化还原反应，生成具有催化化学镀银过程性能的Pd纳米粒子；镀银：将质量比为1：5-1：8的预处理后的空心玻璃微珠和水混合得到悬浮液，然后将镀液加入到悬浮液中，得到镀银空心玻璃微珠，镀液包括硝酸银、络合剂、稳定剂和还原剂，更优选的还包括表面活性剂，空心微珠和镀液的质量比为1:0.3-1:0.5；镀液添加时，优选添加顺序为先依次加入还原剂、稳定剂和表面活性剂，然后再滴加硝酸银与络合剂；硝酸银与还原剂、稳定剂和表面活性剂的质量比为1：0.8：0.3：0.1-1：1：0.5：0.3，硝酸银与络合剂的质量比为1：0.8-1：1；
上述镀液中，络合剂选用氨水或三乙醇胺，表面活性剂选用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和硫脲中的一种或多种；还原剂选用酒石酸钾钠、葡萄糖、甲醛、水合肼、硼氢化钠中的一种或多种，优选为酒石酸钾钠和葡萄糖混合；稳定剂选用聚乙二醇、乙醇、羧甲基纤维素钠和明胶中的一种或多种，优选为聚乙二醇。
制备例1
镀银空心玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：
清洗：空心玻璃微珠表面清洗，用热碱液将空心玻璃微珠表面的油污洗掉；
粗化：将清洗后的空心玻璃微珠浸入质量浓度为10％的氢氟酸中，对空心玻璃微珠表面侵蚀形成较多的微孔或凹槽，增强微珠表面的吸附离子能力，增强空心玻璃微珠与银的结合力；
预处理：将空心玻璃微珠浸入质量浓度为5％SnCl2与1％HCl的混合酸溶液中进行敏化形成活性表面，SnCl2与HCl的质量为5：1，使玻璃微珠表面吸附一层含亚锡离子的胶体膜，然后将敏化后的空心玻璃微珠浸入质量浓度为5％的PdCl2活化液中，Pd2+与微珠表面的锡离子发生氧化还原反应，生成具有催化化学镀银过程性能的Pd纳米粒子；
镀银：将质量比为1：6的预处理后的空心玻璃微珠和水混合得到悬浮液，然后依次加入还原剂、稳定剂和表面活性剂，然后再滴加硝酸银与络合剂，得到镀银空心玻璃微珠，络合剂选用氨水，稳定剂选用聚乙二醇，表面活性剂选用聚乙烯吡咯烷酮，还原剂选用酒石酸钾钠与葡萄糖以1：1的质量比混合的混合液，空心玻璃微珠与硝酸银、络合剂、稳定剂、表面活性剂和还原剂总和的质量比为1:0.4，硝酸银与还原剂、稳定剂和表面活性剂的质量比为1：0.9：0.4：0.2，硝酸银与络合剂的质量比为1：0.9。
制备例2
镀银空心玻璃微珠的制备方法按照制备例1中的方法进行，不同之处在于：镀银步骤中：将质量比为1：5的预处理后的空心玻璃微珠和水混合得到悬浮液，然后依次加入还原剂、稳定剂和表面活性剂，然后再滴加硝酸银与络合剂，得到镀银空心玻璃微珠，络合剂选用三乙醇胺，稳定剂选用羧甲基纤维素钠，表面活性剂选用聚乙二醇，还原剂选用硼氢化钠，空心玻璃微珠与硝酸银、络合剂、稳定剂、表面活性剂和还原剂总和的质量比为1:0.3，硝酸银与还原剂、稳定剂和表面活性剂的质量比为1：0.8：0.3：0.1，硝酸银与络合剂的质量比为1：0.8。
制备例3
镀银空心玻璃微珠的制备方法按照制备例1中的方法进行，不同之处在于：镀银步骤中：将质量比为1：8的预处理后的空心玻璃微珠和水混合得到悬浮液，然后依次加入还原剂、稳定剂和表面活性剂，然后再滴加硝酸银与络合剂，得到镀银空心玻璃微珠，络合剂选用三乙醇胺，稳定剂选用乙醇，表面活性剂选用硫脲，还原剂选用水合肼，空心玻璃微珠与硝酸银、络合剂、稳定剂、表面活性剂和还原剂总和的质量比为1:0.5，硝酸银与还原剂、稳定剂和表面活性剂的质量比为1：1：0.5：0.3，硝酸银与络合剂的质量比为1：1。
制备例4
镀银空心玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：
清洗：空心玻璃微珠表面清洗，用热碱液将空心玻璃微珠表面的油污洗掉；
预处理：将空心玻璃微珠浸入质量浓度为5％SnCl2与1％HCl的混合酸溶液中进行敏化形成活性表面，SnCl2与HCl的质量为5：1，使玻璃微珠表面吸附一层含亚锡离子的胶体膜，然后将敏化后的空心玻璃微珠浸入质量浓度为5％的PdCl2活化液中，Pd2+与微珠表面的锡离子发生氧化还原反应，生成具有催化化学镀银过程性能的Pd纳米粒子；
镀银：将质量比为1：6的预处理后的空心玻璃微珠和水混合得到悬浮液，然后依次加入还原剂、稳定剂和表面活性剂，然后再滴加硝酸银与络合剂，得到镀银空心玻璃微珠，络合剂选用氨水，稳定剂选用聚乙二醇，表面活性剂选用聚乙烯吡咯烷酮，还原剂选用酒石酸钾钠与葡萄糖以1：1的质量比混合的混合液，空心玻璃微珠与硝酸银、络合剂、稳定剂、表面活性剂和还原剂总和的质量比为1:0.4，硝酸银与还原剂、稳定剂和表面活性剂的质量比为1：0.9：0.4：0.2，硝酸银与络合剂的质量比为1：0.9。
制备例5
镀银空心玻璃微珠的制备方法按照制备例4中的方法进行，不同之处在于，镀银步骤中：将质量比为1：6的预处理后的空心玻璃微珠和水混合得到悬浮液，然后依次加入还原剂、稳定剂，然后再滴加硝酸银与络合剂，得到镀银空心玻璃微珠，络合剂选用氨水，稳定剂选用聚乙二醇，还原剂选用酒石酸钾钠与葡萄糖以1：1的质量比混合的混合液，空心玻璃微珠与镀液的质量比为1:0.4，硝酸银与还原剂、稳定剂的质量比为1：0.9：0.4，硝酸银与络合剂的质量比为1：0.9。
实施例
实施例1
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、备料：准备高炉渣、石粉、瓷碴、废弃水泥块和废砖头粉碎制得的废砂，石粉由1000目、800目和500目的石粉按照质量比为1：1：1的质量比混合均匀得到，高炉渣和瓷碴分别由1000目、800目和500目的高炉渣和瓷碴按照质量比为0.5：1：0.5的质量比混合均匀得到，废砂由废弃水泥块和废砖头粉碎后得到1000目、800目和500目的废砂按照质量比为1：1：1的质量比混合均匀得到；
S2、改性：将高炉渣、瓷碴以及废砂与3-氨丙基三乙氧基硅烷在110℃下反应2h，对原料进行改性干燥处理，得到第一无机粉，高炉渣、瓷碴以及废砂与3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：0.9：1.8：0.4；
将石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸在100℃下反应1.5h交联得到第二无机粉，石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸的质量比为1：0.4：0.1；
S3、将50kg第一无机粉与30kg第二无机粉混合，加入10kg白炭黑在65℃下搅拌20min，加入1kg颜料、3kg硅藻土和8kg聚丙烯纤维和3kg玄武岩纤维后加入8kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠混合得到混合料，混合后加入混合料质量8％的水和12kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在140℃下压制成型，在200℃下固化，脱模得到。
实施例2
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，
S1、备料：准备高炉渣、石粉、瓷碴、废弃水泥块和废砖头粉碎制得的废砂；
S2、改性：将高炉渣、瓷碴以及废砂与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在90℃下反应4h，对原料进行改性干燥处理，得到第一无机粉，高炉渣、瓷碴以及废砂与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：0.8：1.5：0.4；将石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸在80℃下反应2.5h交联得到第二无机粉，石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸的质量比为1：0.3：0.1；
S3、将40kg第一无机粉与20kg第二无机粉混合，加入5kg白炭黑在50℃下搅拌30min，加入1kg硅藻土和5kg聚丙烯纤维和2kg玄武岩纤维后加入5kg制备例2中制备得到的镀银空心玻璃微珠得到混合料，混合后加入混合料质量5-10％的水和10kg制备例2制备得到的镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在120℃下压制成型，在180℃下固化，脱模得到。
实施例3
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，
S1、备料：准备高炉渣、石粉、瓷碴、废弃水泥块和废砖头粉碎制得的废砂；
S2、改性：将高炉渣、瓷碴以及废砂与3-氨丙基三乙氧基硅烷在130℃下反应2h，对原料进行改性干燥处理，得到第一无机粉，高炉渣、瓷碴以及废砂与3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：1：2：0.5；
将石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸在110℃下反应1.5h交联得到第二无机粉，石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸的质量比为1：0.5：0.2；
S3、将60kg第一无机粉与40kg第二无机粉混合，加入15kg白炭黑在65℃下搅拌20min，加入3kg颜料、5kg硅藻土和10kg聚丙烯纤维和4kg玄武岩纤维后加入10kg制备例3制备得到的镀银空心玻璃微珠得到混合料，混合后加入混合料质量10％的水和15kg制备例3制备得到的镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在150℃下压制成型，在220℃下固化，脱模得到。
实施例4
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中，将50kg第一无机粉与30kg第二无机粉混合，加入10kg白炭黑在65℃下搅拌20min，加入1kg颜料、3kg硅藻土和8kg聚丙烯纤维和3kg玄武岩纤维后加入10kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠混合得到混合料，混合后加入混合料质量8％的水和15kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在140℃下压制成型，在200℃下固化，脱模得到。
实施例5
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中，将50kg第一无机粉与30kg第二无机粉混合，加入10kg白炭黑在65℃下搅拌20min，加入1kg颜料、3kg硅藻土和8kg聚丙烯纤维和3kg玄武岩纤维后加入5kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠混合得到混合料，混合后加入混合料质量8％的水和10kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在140℃下压制成型，在200℃下固化，脱模得到。
实施例6
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中加入的镀银空心玻璃微珠混为制备例2中制备得到的镀银空心玻璃微珠。
实施例7
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中加入的镀银空心玻璃微珠混为制备例3中制备得到的镀银空心玻璃微珠。
实施例8
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中加入的镀银空心玻璃微珠混为制备例4中制备得到的镀银空心玻璃微珠。
实施例9
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中加入的镀银空心玻璃微珠混为制备例5中制备得到的镀银空心玻璃微珠。
实施例10
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中玄武岩纤维的添加量为2kg。
实施例11
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中玄武岩纤维的添加量为4kg。
对比例对比例1
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中未添加镀银空心玻璃微珠。
对比例2
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中将50kg第一无机粉与30kg第二无机粉混合，加入10kg白炭黑在65℃下搅拌20min，加入1kg颜料、3kg硅藻土和8kg聚丙烯纤维和3kg玄武岩纤维后加入8kg空心玻璃微珠混合得到混合料，混合后加入混合料质量8％的水和12kg空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在140℃下压制成型，在200℃下固化，脱模得到。
对比例3
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中将50kg第一无机粉与30kg第二无机粉混合，加入10kg白炭黑在65℃下搅拌20min，加入1kg颜料、3kg硅藻土和8kg聚丙烯纤维和3kg玄武岩纤维后加入15kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠混合得到混合料，混合后加入混合料质量8％的水和5kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在140℃下压制成型，在200℃下固化，脱模得到。
对比例4
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中将50kg第一无机粉与30kg第二无机粉混合，加入10kg白炭黑在65℃下搅拌20min，加入1kg颜料、3kg硅藻土和8kg聚丙烯纤维和3kg玄武岩纤维后加入20kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠混合得到混合料，混合后加入混合料质量8％的水，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在140℃下压制成型，在200℃下固化，脱模得到。
对比例5
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中将50kg第一无机粉与30kg第二无机粉混合，加入10kg白炭黑在65℃下搅拌20min，加入1kg颜料、3kg硅藻土和8kg聚丙烯纤维和3kg玄武岩纤维后加入3kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠混合得到混合料，混合后加入混合料质量8％的水和18kg制备例1制备得到的镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在140℃下压制成型，在200℃下固化，脱模得到。
对比例6
一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中未添加玄武岩纤维。
性能检测试验
对实施例1-11和对比例1-6中方法制备得到的软瓷进行隔热性能、热稳定性和硬度的测试，测量结果如下表1所示，测定方法如下：
隔热性能测试方法：选取实施例1-11和对比例1-6中制备得到的软瓷做成器皿，将等量的90℃热水倒入各软瓷器皿中，放置于室温下，每隔10分钟测量器皿外壁的温度；
热稳定性测试：将实施例1-11和对比例1-6中的软瓷放置于140℃条件下热老化168h后，测得各实施例和对比例中软瓷的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率；硬度测试采用莫氏硬度方法测量软瓷的硬度。
表1：
由上表1可以看出，本发明提供的制备方法制得的软瓷的隔热性能以及热稳定性优良的同时还具有较高的硬度，尤其是实施例1中制备得到的软瓷性能最佳，通过实施例1和实施例4与5的设置，可以看出步骤S3中随着镀银空心玻璃微珠添加量的增加，软瓷的隔热性能先增强后降低，再结合对比例1中未添加镀银空心玻璃微珠，可以看出制得的软瓷的隔热性能与热稳定性能大大降低，软瓷的隔热保温性能降低，对比例2中未添加镀银空心玻璃微珠，添加的是空心玻璃微珠，制得的软瓷隔热保温性能和热稳定性能优于对比例1，但是也远低于实施例中软瓷性能，对比例3中镀银空心玻璃微珠的添加方式微第一次添加量较多，而第二次添加量较小，其隔热保温性能和热稳定性能低于实施例1中添加方式制得的软瓷性能，而且对比例4中镀银空心玻璃一次性添加方式制得的软瓷性能也低于实施例1中两次添加方式制备的软瓷，对比例5中镀银空心玻璃微珠的添加量处于本发明提供的范围之外，其性能低于实施例制得的软瓷性能，综上，可以看出镀银空心玻璃微珠可以大大提高软瓷的隔热保温性能和热稳定性能，而且其添加方式分为两次添加，且第一次添加量小于第二次添加量的添加方式制得的软瓷性能最佳，此外，再参考实施例1、10、11和对比例6的设置，可以看出添加本发明方案中配比的玄武岩纤维可以增强软瓷的硬度，最终通过本发明提供的方法制备得到的软瓷具有优良的隔热保温性能和热稳定性的同时，还具有较高的硬度。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、备料：准备高炉渣、石粉、瓷碴、废弃水泥块和废砖头粉碎制得的废砂；
S2、改性：将高炉渣、瓷碴以及废砂与硅烷偶联剂在90-130℃下反应，对原料进行改性干燥处理，得到第一无机粉；
将石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸在80-110℃下反应交联得到第二无机粉；
S3、以重量份数计，将40-60份第一无机粉与20-40份第二无机粉混合，加入5-15份白炭黑在50-65℃下搅拌20-30min，加入0-3份颜料、1-5份硅藻土和5-10份聚丙烯纤维和2-4份玄武岩纤维后加入5-10份镀银空心玻璃微珠，混合后加入5-10%的水和10-15份镀银空心玻璃微珠，搅拌均匀得到浆料，模具浇注，在120-150℃下压制成型，在180-220℃下固化，脱模得到。
2.根据权利要求1所述的一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，所述镀银空心玻璃微珠的制备方法包括以下步骤：
清洗：空心玻璃微珠表面清洗，将空心玻璃微珠表面的油污洗掉；
预处理：将空心玻璃微珠浸入SnCl2的酸溶液中进行敏化形成活性表面，使玻璃微珠表面吸附一层含亚锡离子的胶体膜，然后将敏化后的空心玻璃微珠浸入PdCl2活化液中，Pd2+与微珠表面的锡离子发生氧化还原反应，生成自催化中心；
镀银：将质量比为1：5-1：8的预处理后的空心玻璃微珠和水混合得到悬浮液，然后将镀液加入到悬浮液中，得到镀银空心玻璃微珠，镀液包含质量比为1:0.8:0.3:0.8-1:1:0.5:1的硝酸银、络合剂、稳定剂和还原剂，络合剂选用氨水或三乙醇胺，空心玻璃微珠和镀液的质量比为1:0.3-1:0.5。
3.根据权利要求2所述的一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，镀银空心玻璃微珠的制备方法清洗步骤后还包括粗化步骤，将清洗后的空心玻璃微珠浸入氢氟酸中，对空心玻璃微珠表面侵蚀形成微孔。
4.根据权利要求2所述的一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，镀银空心玻璃微珠的制备方法的镀银步骤中，镀液还包括表面活性剂，所述硝酸银与所述表面活性剂的质量比为1:0.1-1:0.3，所述表面活性剂选用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和硫脲中的一种或多种；
所述还原剂选用酒石酸钾钠、葡萄糖、甲醛、水合肼、硼氢化钠中的一种或多种，优选为酒石酸钾钠和葡萄糖混合；所述稳定剂选用聚乙二醇、乙醇、羧甲基纤维素钠和明胶中的一种或多种，优选为聚乙二醇。
5.根据权利要求4所述的一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，镀银空心玻璃微珠的制备方法的镀银步骤中，镀液的添加顺序为先依次加入还原剂、稳定剂和表面活性剂，然后再滴加硝酸银与络合剂。
6.根据权利要求1所述的一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，S1步骤中，石粉由1000目、800目和500目的石粉按照质量比为1：1：1的质量比混合均匀得到；
高炉渣和瓷碴分别由1000目、800目和500目的高炉渣和瓷碴按照质量比为0.5：1：0.5的质量比混合均匀得到，废砂由废弃水泥块和废砖头粉碎后得到1000目、800目和500目的废砂按照质量比为1：1：1的质量比混合均匀得到。
7.根据权利要求1所述的一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述硅烷偶联剂采用3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种节能低碳软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，石粉与铝酸酯偶联剂和硬脂酸的质量比为1：0.3：0.1-1：0.5：0.2；高炉渣、瓷碴以及废砂与硅烷偶联剂的质量比为1：0.8：1.5：0.4-1：1：2：0.5。
9.一种节能低碳软瓷装饰材料，其特征在于，由权利要求1-8任意一项所述的制备方法制得。
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